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1、附件8 本科毕业设计（论文）开题报告毕业设计（论文）题目 基于西门子S7-200 PLC的交通灯控制设计题目类型 应用 题目来源 指导教师拟定系 别 物理与信息工程系 专 业 机械设计制造及其自动化指导教师 吕永田 职 称 讲师学生姓名 李金辉 学 号 2010073236 年 级 2010级1、立题依据(国内外研究进展或选题背景、研究意义等国内外研究进展：在各如今，红绿灯安装个道口上，已经成为疏导交通车辆最常见和最有效的手段，但这一技术在19世纪就出现了，1858年，在英国伦敦主要街头安装了以燃煤气为光源的红、蓝两色的机械扳手式信号灯，用以指挥马车通行。这是世界上最早的交通信号灯。1868年
2、，英国机械工程师纳伊特在伦敦威斯敏斯特区的议会大厦前的广场上，安装了世界上最早的煤气红绿灯。它由红绿两色旋转式方形玻璃提灯组成，红色表示“停止”，绿色表示“注意”。1869年1月2日，煤气灯爆炸，使警察受伤，遂被取消。电气启动的红绿灯出现在美国，这种红绿灯由红绿黄三色圆形投光器组成，1914年始安装于纽约市5号大街的一座高塔上。红灯亮表示“停止”，绿灯亮表示“通行”。1918年，又出现了带控制的红绿灯和红外线红绿灯。带控制的红绿灯，一种是把压力探测器安在地下，车辆一接近红灯便变为绿灯；另一种是用扩音器来启动红绿灯，司机遇红灯时按一下喇叭，就使红灯变为绿灯。红外线红绿灯是当行人踏上对压力敏感的路
3、面时，它就能觉察到有人要过马路，红外光束能把信号灯的红灯延长一段时间，推迟汽车放行，以免发生交通事故。目前，国内的交通灯一般设在十字路口，在醒目位置用红、绿、黄三种颜色的指示灯。加上一个倒计时的显示计时器来控制行车。对于一般情况下的安全行车，车辆分流尚能发挥作用，但根据实际行车过程中出现的情况，还存在以下缺点：1、两车道的车辆轮流放行时间相同，但是在十字路口，经常以一个车道为主干道，车辆较多，放行时间应该长些；另一车道为副干道，车辆较少，放行时间应该短些。2、两条干道的红绿时间不能随时间的改变而修改。选题背景及意义：背景：随着社会经济的发展，城市交通问题越来越引起人们的关注，交通问题成为制约我
4、国社会经济发展的一个大问题，我国人口众多，现在大多数城市都经常会出现交通拥堵现象，人、车、路三者关系的协调，已经成为交通管理部门需要解决的重要问题之一 。随着社会的发展，一个城市的交通是否便捷是衡量起是否具有发展潜力的重要指标。目前我国大中小城市都出现了交通拥堵的现象，特别是大城市，随着城市机动车量的不断增加，如北京、上海、南京等出现了交通超符合运行的情况。因此，自80年代后期，这些城市纷纷修建城市高速道路，在高速道路建设完成的初期，它们也曾有效的改善了交通状况。然而，随着交通量的快速增长和缺乏对高速道路的系统研究和控制，高速道路没有充分发挥出预期的作用，而城市高速道路在构造上的特点，也决定了
5、城市高速道路的交通状况必然受高速道路与普通道路耦合处交通状况的制约。所以，如何采用合适的控制方法，最大限度的利用好耗费巨资修建的城市高速道路，缓解主干道与匝道、城区同周边地区的交通拥堵状况，越来越成为交通运输管理和城市规划部门亟待解决的主要问题，可见改善城市交通灯控制系统是多么的重要。意义：在十字路口的交通灯可以对交通通行进行有效的疏通，并为交通的参与者的安全提供强有力的保障。2、研究的主要内容及预期目标研究的主要内容：在了解PLC的各种功能的基础上，熟悉PLC的结构及工作原理，合理选择符合要求的硬件和软件，绘制出硬件设计框图和程序梯形图，编出能实现功能的指令，完成对基于西门子S7-200 P
6、LC的交通灯控制的设计。预期目标：能熟练掌握PLC的相关知识，会用PLC的仿真软件，最终完成运行与实际运行要求一致的交通信号灯的控制系统。3、研究方案（思路） 1.主要问题（1）选好PLC的型号，详细收集资料，有效选择合适的文献参考。（2）设计时序图和梯形图。（3）选好仿真软件。（4）测试并调试。2.研究方法本文主要采用三菱PLC进行控制的技术，由于PLC具有对使用环境适应性强的特性,同时其内部定时器资源十分丰富,可对目前普遍使用的“步进式”信号灯进行精确控制,特别对多岔路口的控制可方便地实现。文中给出的设计方案采用步进梯形指令双流程编程实现，应用并联分支结构, 我们把东西和南北方向动作分成两
7、个流程同时起动，分别运行各自的时序动作，相互之间的配合由统一的时钟进行有机配合，不会出现差错。四、论文进度安排3月12日19日：分析题目，查找资料，完成开题报告3月20日31日：根据老师的指导，进行毕业设计课题研究，含理论研究与实际项目的软硬件设计、编程、调试、运行等内容4月1日14日：进行毕业论文的撰写4月15日：上交中期检查4月16日25日：指导教师检查实验成果，审阅论文，提出修改意见4月26日5月15日：修改论文，形成终稿5月16日25日：整理论文，准备答辩五、主要参考文献 1廖常初.PLC编程及应用（第三版）M.北京：机械工业出版社，20082田淑珍.S7-200 PLC原理及应用 M
8、.北京：机械工业出版社，20093张运刚等.PLC技术与应用 M.北京：人民邮电出版社，20074徐国林.PLC应用技术 M.北京：机械工业出版社，20075廖常初. S7-200PLC基础教程(第二版)M.北京：机械工业出版社，20096廖常初.可编程序控制器应用技术（第四版）M.重庆: 重庆大学出版社,20027廖常初.PLC顺序控制梯形图设计方法J.中国电工网：电工技术杂志， 20018孙凌翔.顺序控制法在交通灯控制系统中的应用J.中国工控网：现代电子技术，20069张万忠.可编程控制器入门与应用实例M.北京：中国电力出版社，2004六、指导教师意见指导教师签名： 年 月 日七、系审核意见负责人签名（公章）： 年 月 日注：1. 题目类型：理论、实验、应用、综合；2. 题目来源：指导教师拟定、自选、其它；3. 此表可打印。
